书城农业林业气候变化下宁夏农业综合开发的探索与实践
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第38章 宁夏农业综合开发应对(9)

(四)研究结果

1.农沟缓水坎对土壤含水量的影响

构建缓水坎后地下水位提高,土壤含水量随之增加。支沟水位对农田地下水位的影响程度:支沟水位的深浅对春灌前地下水位有影响,但对0~100cm土层的土壤含水量无明显影响。地下水位3.0~4.3m时0~20cm土壤含水量处在18.21%~21.57%之间,均能满足作物苗期生长需求。春灌后,作物生长期间,对土壤水分影响较明显:随着地下水位的升高,各层土壤含水量明显增加。对照区(未建缓水坎)地下水位3.0~3.72m,0~20cm土壤含水量18.01%~19.8%;地下水位2.7~2.0m,0~20cm土壤含水量20.5%~22.9%。调控区(建缓水坎)地下水位在2.5m时,20~50cm土壤含水量24.84%~26.53%,较对照区高4~6个百分点。

2.农沟缓水坎对土壤盐分的影响

地下水位抬高,必然导致土壤含盐量的表聚,这是人们关心的问题。因试区地下水深,土壤脱渗强烈,均属非盐渍化。4~10月0~20cm土壤含盐量为0.5~1.14g/kg,下层含盐量更低。调控区较对照区各层土壤含盐量略高,但含盐量均小于0.7g/kg,对作物无影响。

3.农沟缓水坎对土壤养分的影响

土壤氮极易淋溶损失,构建缓水坎降低了灌溉水的排泄速率,从而降低了氮的淋溶损失,而保护了土壤肥力。调控区虽产量高,消耗吸收氮较多,但除8月份外各月各层土壤水解氮均较对照区高。10月已收获,土壤氮已稳定,农沟调控区0~100cm土壤水解氮加权平均为26.38mg/kg ,对照区为24.68mg/kg;支沟调控区水解氮0~100cm含量加权平均为68.61mg/kg ,对照区为47.64mg/kg;调控区的水解氮比对照区明显高。

磷素极易发生物化性固定,难以淋失。10月土壤磷处于稳定状态,农沟调控区0~100cm土壤速效磷含量为11.14mg/kg,明显低于对照区的12.33mg/kg;支沟调控区0~100cm土壤速效磷含量为11.64mg/kg,明显低于对照区的12.88mg/kg;表明调控措施促进了作物对土壤磷的吸收,阻断磷的淋失。

4.农沟缓水坎对粮食产量的影响

支沟调控区地下水位为2.5m、2.0m、1.8m时,小麦产量分别为4987.5kg/hm2、4902kg/hm2、4822.5kg/hm2;对照区地下水位为4.0m、3.0m时,小麦产量分别为4537.5kg/hm2、4630.5kg/hm2。以支沟地下水位为2.5m时产量最高,增产8%,表明支沟缓水坎将地下水位调控在2.5m左右最为适宜。

5.农沟缓水坎的节水效应

因缓水坎明显控制了灌溉水的过度排淋,减少灌溉额是必然的。根据两年小麦上的节水试验表明,较最大灌溉定额为6750m3/hm2分别节水12003/hm2、900m3/hm2、600m3/hm2、300m3/hm2,即分别节水17.7%、13.3%、8.8%、4.4%时,小麦产量没有差异,表明将支沟沟水位调控在2.5m左右,可节水1200m3/hm2。

调查观测结果显示,当支沟沟水位在2.5m时,小麦产量为5100kg/hm2,收获穗数为601.5万穗/hm2,穗粒数为29.4粒,千粒重为43.5g;比支沟沟水位2.0m的产量、收获穗数、穗粒数和千粒重分别增加23.2%、3.9%、6.9%和6.3%;比支沟沟水位3.0m的产量、收获穗数、穗粒数和千粒重分别增加7.9%、1.5%、2.1%和2.1%;比支沟沟水位3.5m的产量、收获穗数、穗粒数和千粒重分别增加16.0%、2.3%、4.6%和3.6%;比支沟沟水位4.0m的产量、收获穗数、穗粒数和千粒重分别增加26.4%、4.2%、7.7%和7.4%。

(五)小结

1.支沟沟水位对农田地下水位影响强度大、相关性明显。支沟沟水位的深浅直接影响着农田地下水位的高低。支沟缓水坎对农田地下水位调控的程度大、范围大,可以调控农田地下水位的高低。当支沟沟水位低于3m时,农田土壤含水量较低,农田地下水位与农田土壤含水量之间没有明显的相依规律。当支沟沟水位高于3m时,随着沟水位的升高,农田土壤含水量逐渐增多,规律性较强。当支沟沟水位在2.5m左右,农田地下水位在1.8~2m时,农田土壤的含水量最适宜农作物生长发育的需求。

2.支沟沟水位与土壤盐分和养分间有一定的相关关系。当支沟沟水位低于2.5m时,农田土壤含盐量较低;当支沟沟水位在2m左右,农田地下水位在1.8m时,土壤含盐量开始明显增加,尤其是土壤表层的含盐量明显增大。随着沟水位的抬高,土壤水解氮和有效磷的含量逐渐降低,速效钾的含量逐渐增多,有机质含量升降变化规律不明显。

3.支沟沟水位低于3m时,产量与沟水位之间没有相关关系,作物产量较低;支沟沟水位高于3m时,产量与沟水位之间有相关关系,随着沟水位的升高,作物产量逐渐增加;支沟沟水位在2.5m时,作物产量最高;支沟沟水位高于2m时,作物产量有递减的趋势。支沟沟水位缓水坎调控区的小麦平均增产8%左右,套种玉米平均增产10%以上。

通过调控地下水,可有效防治涝渍与盐碱、改善农田生态条件,有利于当地水资源调节,有效解决干旱缺水减少地下水污染。

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